Оптимизация процессов кодирования/декодирования турбокодов для построения систем мобильной связи поколения 5G

Сергій Васильович Зайцев; Наталя Василівна Сокоринська; Владислав Михайлович Василенко; Олександр Миколайович Трофимчук; Юлія Миколаївна Ткач

doi:10.20535/S0021347021080045

Автор(и)

Сергій Васильович Зайцев Национальный университет «Черниговская политехника», Україна https://orcid.org/0000-0001-6643-917X
Наталя Василівна Сокоринська Национальный университет «Черниговская политехника», Україна
Владислав Михайлович Василенко Институт телекоммуникаций и глобального информационного пространства НАН Украины, Україна https://orcid.org/0000-0001-8156-1894
Олександр Миколайович Трофимчук Институт телекоммуникаций и глобального информационного пространства НАН Украины, Україна
Юлія Миколаївна Ткач Национальный университет «Черниговская политехника», Україна https://orcid.org/0000-0002-8565-0525

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347021080045

Ключові слова:

турбо код, неопределенность, оптимизация, моделирование

Анотація

В статье рассмотрены вопросы повышения эффективности функционирования систем мобильной связи последующих поколений за счет использования адаптивного помехоустойчивого кодирования. Предложен метод оптимизации работы кодера и декодера турбокода за счет использования адаптивного выбора размера диаграмм состояний с использованием нового показателя неопределенности декодирования. Реализация метода позволяет обеспечить заданные показатели достоверности информации без снижения пропускной способности трактов систем и сетей мобильной связи поколения 5G.

Посилання

C. Berrou, A. Glavieux, P. Thitimajshima, “Near Shannon limit error-correcting coding and decoding: Turbo-codes. 1,” in Proceedings of ICC ’93 - IEEE International Conference on Communications, 1993, vol. 2, pp. 1064–1070, doi: https://doi.org/10.1109/ICC.1993.397441.
E. Dahlman, S. Parkvall, J. Sköld, 4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband. Oxford: Academic Press, 2011, doi: https://doi.org/10.1016/C2010-0-66332-2.
A. A. Murach, “Elliptic pseudodifferential operators in the improved scale of spaces on a closed manifold,” Ukr. Math. J., vol. 59, no. 6, pp. 874–893, 2007, doi: https://doi.org/10.1007/s11253-007-0056-6.
V. A. Mikhailets, A. A. Murach, “Elliptic boundary-value problem in a two-sided improved scale of spaces,” Ukr. Math. J., vol. 60, no. 4, pp. 574–597, 2008, doi: https://doi.org/10.1007/s11253-008-0074-z.
K. V. Koutsouvelis, C. E. Dimakis, “A low complexity algorithm for generating turbo code s-random interleavers,” Wirel. Pers. Commun., vol. 46, no. 3, pp. 365–370, 2008, doi: https://doi.org/10.1007/s11277-007-9439-0.
H. R. Sadjadpour, N. J. A. Sloane, M. Salehi, G. Nebe, “Interleaver design for turbo codes,” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 19, no. 5, pp. 831–837, 2001, doi: https://doi.org/10.1109/49.924867.
S. Dolinar, D. Divsalar, “Weight distributions for turbo codes using random and nonrandom permutations,” 1995. uri: https://ipnpr.jpl.nasa.gov/progress_report/42-122/122B.pdf.
С. В. Зайцев, В. В. Казимир, “Метод адаптивного декодирования при передаче информации в условиях воздействия преднамеренных помех,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 58, no. 5, pp. 30–40, 2015, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347015050039.
Y. Jiang, H. Kim, H. Asnani, S. Kannan, S. Oh, P. Viswanath, “Turbo Autoencoder: Deep learning based channel codes for point to point communication channels,” in Advances in Neural Information Processing Systems 32 (NeurIPS 2019), 2019, pp. 2754–2764.
С. В. Зайцев, В. В. Казимир, В. М. Василенко, А. В. Яриловец, “Адаптивный выбор параметров S-случайного перемежителя в беспроводных системах передачи данных с турбокодированием,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 61, no. 1, pp. 22–32, 2018, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347018010028.
S. Kojima, K. Maruta, C.-J. Ahn, “Adaptive modulation and coding using neural network based SNR estimation,” IEEE Access, vol. 7, pp. 183545–183553, 2019, doi: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2946973.
R. Mahalakshmi, P. V. Bhuvaneshwari, C. Tharini, V. Bhaskar, “A novel algorithm to design rate-adaptive irregular LDPC codes,” Wirel. Pers. Commun., vol. 113, no. 1, pp. 453–468, 2020, doi: https://doi.org/10.1007/s11277-020-07223-3.
B. Zhang, L. B. Milstein, P. Cosman, “Energy optimization for hybrid ARQ with turbo coding: rate adaptation and allocation,” IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 69, no. 10, pp. 11338–11352, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/TVT.2020.3009681.
C. Berrou, Ed., Codes and Turbo Codes. Paris: Springer Paris, 2010, doi: https://doi.org/10.1007/978-2-8178-0039-4.
B. Vucetic, J. Yuan, Turbo Codes. Boston, MA: Springer US, 2000, doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4615-4469-2.